中国第一座水电站——昆明石龙坝水电站

曾经有人问德国西门子的工程师：“你们的发电机寿命有多长？”，工程师回答道：“去看看你们云南的石龙坝水电站就知道了。”石龙坝水电站是中国第一座水电站，距今已有百年历史。而其配套的电力系统也是中国的第一个高压电力设施。现存其中由西门子（SSW，即Siemens-Schukert Werk) 制造的发电机和伏依特（J. M. Voith) 制造的水轮机至今仍然能运转发电。

地理位置

所在的河流：螳螂川

螳螂川，系金沙江支流，全长252公里，为滇池之唯一出口。螳螂川自滇池流向西北，经昆明市之安宁、富民、禄劝，于禄劝与东川交界处注入金沙江。其上游称螳螂川，过富民称普渡河。

地理位置（第一车间经纬度坐标）：24.852767 N,102.525267 E

距昆明：32KM

平面示意图

此示意图陈列于石龙坝水电站历史文物陈列室中（拍摄于2010年7月14日）：

此示意图是笔者使用Google Earth制作的：

县志记载：

《昆明县志》记载：

耀龙电灯公司宣统二年（1910年)成立，先是勤业刘孝祚提倡官商合办，以有障……呈由本省政府咨部立案注册，准专利二十五年，以资提倡。股额原定二十五万元，后因工程浩大，又经商会总协理王鸿图……等擔（dan4)款四十余万元始举其事。其公司租民房位局在薎（mie4)子坡，机房在小西门内水塘子，其水电机在石龙坝。

——《昆明县志》第三册·政典志·实业（陈荣昌，1925年刻末定卷样本，云南省图书馆藏书：272.27/府8）

注：原书为线装古籍，标点符号、拼音及年份是笔者添加的。

零件的运输

建厂之时，昆明尚没有通往郊区的公路，所以，水电站的机器设备是通过以下途径运到工地的：

由轮船将零件运到越南海防——通过滇越铁路将零部件运到昆明火车南站——在德胜桥装船，顺盘龙江而下运到滇池——用船运到螳螂川——顺螳螂川而下，运到平地哨——用人力或者畜力运到工地

其中，最后由平地哨运往工地是这样运输的：

（机器设备）被搬上滚木。滚木前头由十多头大水牛牵引,后头由数十人推撬,两旁由十多人拉扶,一寸一寸滑,一步一步挪,平地哨至石龙坝仅7公里,却足足滑行了1个半月,才将机器平安运到石龙坝。

第一车间

第一车间为石墙瓦顶机房，面积345平方米，安装德国西门子公司生产的3.3千伏、50赫兹、240千瓦三相交流水轮发电机2台。门口有一副对联：

机本天然生运动

器凭水以见精奇

把这副对联的头两个字连起来就是：机器

对联的横批为：皓月之光

对联的特写：

由于安全原因，无法进入车间，从大门只能看到新的机器，最老的水力发电机只能在侧门才能看见：

第一车间的尾水就从下面流出来：

第一车间前面的“前池”

这就是水坝了，那根黑色的管道就是引水发电的

配套设施

水利设施

一期工程：石龙坝上段筑拦河石闸坝一道，长55米，高2米，闸墩17座，闸门16孔，墩高2米、宽l米、厚3.3米，取水口首部设控制闸，闸门可调节启闭。由取水口到前池沿山开凿修筑石砌引水渠一条，长1478米，宽3米，深2米。还在前池修筑溢流堰及排沙闸门。水渠、石坝等均以石料打平镶砌、水泥勾缝。

从水坝上流下来的水：

这个貌似是泄洪道一类的东西：

电力设施

供电线路：22Kv（22000V）高压输电线

变电所位置：昆明小西门水塘子

附属设施

办公室一栋，住房等，抗日战争时期还修建了护厂炮楼等（下图所示的老楼拍摄于2010年7月14日，现在为石龙坝水电站厂办和陈列室所在地）

德国西门子公司制造的发电机

下图展示的是现存于第一车间德国西门子公司制造的水力发电机（拍摄于2010年7月14日，图中黑色的那台机组，水轮机是奥地利伏依特水轮机），这台机组是1910年建厂时从德国西门子公司订购的两台机组之一，至今仍然能正常发电(质量好得令人震惊）。其主要技术参数为：

单台装机容量：240千瓦

输出电压：3300伏

发电机类型：三相交流发电机

转子的励磁绕组通入直流电流，产生接近于正弦分布磁场（称为转子磁场），其有效励磁磁通与静止的电枢绕组相交链。转子旋转时，转子磁场随同一起旋转、每转一周，磁力线顺序切割定子的每相绕组，在三相定子绕组内感应出三相交流电势。发电机带对称负载运行时，三相电枢电流合成产生一个同步转速的旋转磁场。定子磁场和转子磁场相互作用，会产生制动转矩。从水轮机输入的机械转矩克服制动转矩而作功。

输出交流电频率：50HZ

上世纪50年代，这台机组还曾被拆装到开远效力，后来又被送到过绿水河、石屏、通海等地支援；直至1987年，石龙坝水电厂花钱购回这台机组。而建厂时与它一起引进的另一台机组，至今仍在富源效力。

下图为该机组的调速器：

发电机的特写照片，最左边的是励磁机：

大型发电机励磁方式分为：①它励励磁系统；②自并激励磁系统。它励励磁是由一台与发电机同轴的交流发电机产生交流电，经整流变成直流电，给发电机转子励磁。自并激励磁是将来自发电机机端的交流电经变压器降压，再整流变成直流电，作为发电机转子的励磁。

西门子公司制造的开关

该开关为德国西门子公司制造于1912年，目前已经停止使用，存放于石龙坝水电站院内（拍摄于2010年7月14日）

开关上的铭牌，还有中文书写的“西门子”三个字：

开关上西门子的标志：

其他文物：

当时使用的进口仪表：

工程师的保险柜：

配电盘：

修建电站时使用的百年前的石碾：

开灯典礼

开灯典礼于4月12日举行，地点在昆明市中心翠湖的海心亭。同时，为了进行宣传，耀龙电灯公司敲锣打鼓，鼓励市民前来观灯。同时，公司还在城中的丽正门，三牌坊，金马碧鸡坊等地架设电灯。

开机的方式是由电话从翠湖海心亭像石龙坝水电站下达开机的命令。

当时在石龙坝机房看见开机的工人说了以下的话：

只见那水闸一开，两个砣砣便旋转起来，几甩甩，那灯就亮了，而且还发出“吱吱”的声响，真是稀罕，稀罕得很哩!

偷盗电缆事件

因为电缆是使用铜制造的，遭遇盗窃的事情时有发生，云南省军政部发出以下告示：

照得电灯杆线，事关实业公益

经过村庄里堡，均应保护周密

乃有无知盗匪，胆敢黑夜偷窃

为此出示晓喻，挨堡挨村知悉

团甲乡约里长，一体梭巡严缉

此等惯贼匪盗，实属可恶已极

拿获捆送政府，斩首定按军律

就在开灯典礼快要结束的时候，还是发生了盗窃电缆的事故，造成供电中断，史料记载：

村人齐出，协同追击，拿匪四散，内有铁寿匪一名循人相近土堆堡之旧哨房，从高跳下，意在脱逃，自行将脚杆跌伤，立即拿获，并搜获所窃电线丈余

第二天，窃贼铁寿就被送到城中，“呈请押解送审”。审判局接到案犯后，决定：“速送法国医院稍治愈，再行提审之。”经审判，本该将窃贼开刀问斩，后经德国工程师求情，改判巡线一个月。而幕后的主使——名叫范林寿的铜匠则被判刑5年，没收一切炼铜工具。

市民对电灯的态度

《云南经济》记载

“当时，一般市民迷信者多，装用者少，该公司遂减价优待用户，灯头一概免费，用户渐增，营业逐渐发达，至民国七年即全部还清贷款。”

当时耀龙电灯公司为“卖电”所打的广告

“此种灯光移动极便，与常用灯无异，点熄亦与寻常灯相同，且可不用灯罩，故比火油灯方便，亦无煤烟，其灯芯亦不用修剪，无论何处均堪适用……”
“此种灯光不须有人照管，若装在房中只须一钉一铁线，若装在道路则多用一木杆，或在房间，或在外间，或有风雨，其光亮皆不改变……”

德国西门子公司的报道

德国西门子公司的杂志《西门子》第七卷第一期（1927年）对此事进行了报道，此杂志现存于石龙坝水电站文物陈列室中，下图是该文章的影印件：

由于是德文的，我无法看懂，故引用石龙坝电站官方的摘录：

在这个国家偏僻的内地，在那远离世界贸易潮流和与西方文化隔绝的地方，也已有人准备将西方技术成就移植到自己的土地上。一些卓越的知识分子和有关方面敢于开拓的人士就是这么说的。
……
这个工程在技术方面虽然没有什么特别突出的特征，但是作为中国第一个水力发电站，以及考虑到其建设的特殊情况和中国内地的特点，依然是值得重视的。
……
从这个电站的建设，我们可以预言，再过一百年，中国将是水电大国！

石龙坝电厂的改扩建

1923年-1926年，修建第二车间，安装2台每台276千瓦的水轮发电机组

1932年一厂扩建，增设一台720 kW机组，并在第一车间的墙上留下了“耀龙电厂”的牌子

1935年将最初安装的两台240 kW小机组拆除，增设第二台720 kW机组，使一厂最终规模达到1440 kW。

1937年，第二车间增设448kW水轮发电机一台，使得第二车间装机容量达到1000kW

1939年间，又引用一厂尾水，再利用落差15 m，建成三厂，装机容量为480 kW。

1949年，全厂总装机容量为2920 kW。

中华人民共和国成立后：另建新厂房，由原来的两级开发改为一级开发，将原来的7台小机组拆除，改为两台单机容最为3000 kW的机组，全厂总装机容量达到6000 kW。
1950年7月，耀龙公司与昆湖电厂合并，成立了“云南省电力工业管理局”，统一管理全省的电力工业。
1954年新厂房建成，安装第一台瑞士产的机组投产。
1958年7月1日加装哈尔滨电机厂的3千伏、3000千瓦发电机l台。改建后的电站利用落差31 m，引用流量24 m3／s，

至1989年，全站4个车间装机容量为7040千瓦

2006年05月25日，石龙坝水电站被国务院批准列入第六批全国重点文物保护单位名单。

2009年7月，石龙坝水电站已更名“华电云南发电有限公司石龙坝发电厂

污染事件

2003年停产事件：

2003年10月14日，由于所有过水发电设备被严重腐蚀，历经多次大 修更换无济于事，中国最早的水电 站——云南华电石龙坝发电厂宣布停产

进入2003年以来，发电机转轮两三个月便要更换一次，不锈钢阀门更是一两个星期就换一次，辅助设备和引水管也受腐损坏。更可怕的是，水电站的引水渠、拦河坝、进水坝等 同样腐蚀严重，出现大面积渗漏，被腐蚀出的大洞竟然能容一个人钻人，大部分厂区被泡在水中，电厂面临着垮坝危险，生产设施、人员安全受到极大威胁。

污染原因：自2002年以来，螳螂川上游4家生产氟硅酸的小企业排出的污水，使电厂遭到灭顶之灾，导致有史以来第一次全面停产。他们对上游污水水样进行化验分析，发现这些污水每毫克氟离子含量高达38．8摩尔，氟离子含量过高导致水的PH值降低，仅为325，而正常河水应为 6-8。

2004年污染事件：

昨日（2004年4月4日）上午9时，石龙坝水电站给本报（《云南日报》）打来电话称：从昨日清晨6时开始，发电厂的水质检测员发现石龙坝水电站前池的水流变成了乳白色，并漂有大量的白色泡沫，经用ＰＨ试纸进行测试，发现ＰＨ值为3，水流呈强酸性，已经严重超标。如果这一水流进入水轮机进行发电，那么水轮机会再次遭到腐蚀。面对该情况，电站负责人不得不下令让发电机停止运转。

 

参考文献

陈荣昌 (1925), 第三册·政典志·实业, 昆明县志，1925年刻末定卷样本，云南省图书馆藏书：272.27/府8

石龙坝电站再次被迫停产 (2004年04月05日 ), 云南日报

钟伟志. (2003年12月29日), 中国第一座水电站的终结？,  经济观察报

搜狐新闻, (社会周刊)寻访中国工业遗产（11）—石龙坝铸就民族丰碑,http://news.sohu.com/20070722/n251183790.shtml